bilan sur les boues rÉsiduaires urbaines · traitement des boues. les procédés de séchage...
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A. Les filières de traitement des boues.
Serre solaire du Châtelet-en-Brie
La déshydratation des boues.
87 % des boues produites font l’objet d’une
déshydratation mécanique, essentiellement
par centrifugation. La quantité traitée sur filtre
presse est stable. Celle liée aux filtres à bandes
diminue progressivement, ce type de
déshydratation n’étant plus considéré comme
assez performant. Ces constats rejoignent ceux
réalisés à l’échelle nationale (Cf. données de
l’Office National de l’Eau et des Milieux
Aquatiques).
La déshydratation des boues par lits de
séchage reste la technique la plus répandue,
mais concerne essentiellement les dispositifs
de petites tailles.
Elle est aujourd’hui fortement concurrencée
par les lits plantés de roseaux qu’ils soient
exclusivement dédiés aux boues ou aussi
utilisés pour le traitement des eaux.
Pour pallier les dysfonctionnements de
certaines filières équipées de lits de séchage,
les exploitants installent de plus en plus de
poches filtrantes, systèmes combinant
déshydratation et stockage. Cette solution
présente l’avantage d’être peu onéreuse en
investissement avec une mise en œuvre
rapide. Par contre, les performances restent
limitées avec une siccité finale de l’ordre de
12 % contre 20 % pour une centrifugeuse.
Le conditionnement des boues après déshydratation mécanique ou naturelle.
69 % des boues traitées après déshydratation
peuvent faire l’objet d’un chaulage. Ces boues
sont théoriquement hygiénisées, mais peuvent
conserver un aspect pâteux.
L’ajout de structurant organique pour donner
de la tenue à la boue a disparu.
Les procédés de séchage solaire se
développent pour des stations de taille
moyenne (Saint-Soupplets, Bourron-Marlotte,
Le Châtelet-en-Brie et la nouvelle station
d’épuration du syndicat intercommunal de
Quincy-Voisins). Les retours d’expérience
relatifs à ces filières montrent que
l’exploitation est contraignante et que les
résultats obtenus ne sont pas toujours à la
hauteur de ceux attendus.
En résumé, 86 % des boues valorisées en
agriculture font l’objet d’un traitement
d’hygiénisation soit par voie biologique
(compostage) soit par voie chimique
(chaulage).
Une station d’épuration produit divers déchets (refus de dégrillage, déchets graisseux, sables et boues) qui sont le résultat du
traitement des eaux usées. Les boues qui sont issues du traitement biologique représentent la part de déchets la plus importante
puisque la production peut être estimée à une vingtaine de kg de matières sèches par personne et par an pour un dispositif de type
boue activée en aération prolongée. Cela représente environ 2 m³ de boues en sortie de la file « eau ». Cette boue doit faire l’objet
d’un traitement permettant une déshydratation dont le degré varie en fonction de la destination finale retenue. Les filières
d’élimination, dont trois principales (épandage direct, compostage et incinération), font l’objet d’un encadrement règlementaire
strict afin de limiter les risques sanitaires et environnementaux.
Le Département dispose d’un Service d’animation technique pour l’épuration et le suivi des eaux (SATESE) intégré à la Direction de
l’eau, de l’environnement et de l’agriculture (DEEA). Les missions de ce service concernent notamment la collecte et la valorisation
des données sur les filières de traitement et d’élimination des boues.
Le SATESE a exploité l’ensemble des données provenant des bilans agronomiques des boues urbaines et du suivi des boues
compostées pour les 225 stations d’épuration ayant produit des boues en 2015.
BILAN SUR LES BOUES RÉSIDUAIRES URBAINES
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B. La production de boues urbaines.
La production totale en 2015.
La production totale de boue par les 225
stations d’épuration communales ayant
produit des boues en 2015 s’est élevée à
18 160 tonnes de matières sèches (T.M.S.)
représentant environ 90 000 tonnes de produit
brut.
Les 25 plus grosses stations d’épuration
(≥ 10 000 EH) produisent 82 % de la production
totale. Les 143 stations rurales (< 2000 EH) ne
produisent que 5 % de la production.
L’évolution de la production de boues depuis 1986.
Entre 1986 et 2004, la production de boues a
augmenté de manière linéaire (500 tonnes de
matières sèches/an) pour ensuite se stabiliser
autour de 18 300 TMS.
C. La destination des boues biologiques.
Bilan 2015.
66 % des boues produites en 2015 sont
recyclées en agriculture alors qu’en 2012, ce
chiffre était de 83 % et de 97% en 2008.
Ce constat résulte de la mise en
fonctionnement de deux unités
d’incinération : l’une installée en 2011 sur la
station d’épuration de Dammarie-lès-Lys
(Communauté d’Agglomération de Melun-Val-
de-Seine) et l’autre en 2014 sur la station
d’épuration de Saint-Thibault-des-Vignes
(Syndicat Intercommunal de l’Agglomération
de Marne-la-Vallée). Ce dernier four peut
traiter les boues d’origine industrielle.
Toutes les boues utilisées en agriculture font désormais l’objet d’un suivi agronomique. A moyen terme, les modalités de gestion des boues ne devraient plus évoluer de manière
significative, sauf à remettre en cause l’incinération dans le cadre de projets de méthanisation des boues. En effet, incinérer des boues digérées n’est pas très pertinent en matière d’optimisation énergétique des dispositifs épuratoires.
Focus sur le compostage.
La quantité de boues compostées a atteint
3 528 tonnes de matières sèches, représentant
19 % du gisement total.
Les six sites de compostage installés depuis
2008 sur le département ont permis de traiter
64 % des boues compostées.
Les composts sont utilisés au plus près du lieu
de transformation soit dans le cadre d’un plan
d’épandage (statut de déchets) soit
commercialisés en tant que produit (respect de
la norme NFU 44 095). En principe, tous les
composts de boues produits en Seine-et-
Marne sont normalisés.
La carte suivante précise les destinations des
boues par site de production en intégrant les
dispositifs ne produisant pas de boues
régulièrement.
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D. La qualité des boues.
Bathymétrie et prélèvement sur une des
lagunes de Chevru
Les laboratoires d’analyses.
Trois laboratoires réalisent 96 % des analyses :
CAE (filiale de Véolia-eau), SADEF et AUREA. Ce
constat est à mettre en rapport avec les
bureaux d’études chargés du suivi des filières
de recyclage, chaque intervenant ayant, en
général, un contrat de prestation avec un seul
laboratoire.
Les fréquences d’analyses.
Le graphique suivant montre que globalement le nombre d’analyses est supérieur aux objectifs réglementaires. Le nombre d’anomalies en matière de fréquence d’analyses s’est notablement réduit par rapport à 2012.
Ce résultat s’explique par trois phénomènes :
Nombre d’analyses des valeurs
agronomiques souvent multiplié par
deux pour les boues épandues
directement en agriculture, le
produit présentant un caractère
hétérogène et analyses
complémentaires réalisées sur les
dépôts juste avant épandage pour
une meilleure représentativité des
résultats.
Suivi analytique des polluants
organiques et métalliques renforcé
sur de nombreuses grosses stations
d’épuration.
Analyse des micropolluants
organiques sur les petits gisements
pour permettre leur compostage.
Les modalités d’échantillonnage pourraient
être améliorées sur de nombreux petits
dispositifs afin d’augmenter la représentativité
des analyses.
Les contrôles de la qualité des boues réalisés
par des organismes indépendants sont
importants puisqu’ils représentent plus de
10 % des analyses réalisées par les exploitants
des stations d’épuration. La DDT assure 80 %
de ces vérifications.
Les micropolluants métalliques.
Les teneurs moyennes en éléments traces métalliques sont largement inférieures aux valeurs limites.
Les concentrations en cadmium, mercure et
plomb, trois des métaux les plus toxiques, sont
en baisse significative sur 18 ans :
moins 53 % pour le cadmium,
moins 53 % pour le mercure,
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moins 73 % pour le plomb (interdiction de l’usage du plomb dans les carburants, tout particulièrement).
Le bruit de fond est atteint avec une stabilisation des teneurs pour ces 7 dernières années.
Les flux en éléments traces métalliques
apportés par l’épandage de boues du
département sont nettement inférieurs aux
flux limites autorisés. Pour les trois éléments
les plus toxiques, les flux apportés restent en
dessous de la barre des 10 % des quantités
autorisées.
L’épandage de boues d’Achères (78) sous
maîtrise d’ouvrage du SIAAP (milieu urbain très
concentré) induit des flux nettement plus
importants, mais avec des valeurs en baisse
liées à une réduction des doses d’épandage et
à une amélioration de la qualité des boues.
A l’exception du mercure (produit volatilisé
pendant le processus de compostage), les
composts de boues apportent, en général, des
quantités d’éléments traces métalliques
similaires aux épandages de boues. Cette
amélioration par rapport à 2012 est imputable
à une baisse de la dose conseillée aux
agriculteurs.
Les composés traces organiques.
Les teneurs moyennes en micropolluants
organiques sont largement inférieures aux
valeurs limites. Elles se situent en général au-
dessous des 10 % des valeurs limites.
La teneur moyenne en PCB est surestimée
dans la mesure où les valeurs mesurées
retenues correspondent souvent aux limites de
quantification des laboratoires.
Depuis 2004, les valeurs sont stabilisées et
correspondent au bruit de fond.
Les valeurs obtenues en 2001 sont majorées
dans la mesure où les limites de quantification
proposées par les laboratoires étaient élevées.
Les flux en micropolluants apportés sur les sols
sont aussi largement inférieurs aux flux limites
autorisés et comparables à ceux apportés par
d’autres produits (compost de boues et boues
d’Achères). Contrairement aux éléments
traces métalliques, le processus de
compostage semble induire une diminution
des teneurs en micropolluants organiques à
l’exception du benzo(a) pyrène
(biodégradation, par exemple).
Le bilan 2015 des anomalies par site de production.
Les boues sont classées en quatre niveaux de
qualité selon la grille suivante définie par le
SATESE de Seine-et-Marne :
Niveau de qualité
Seuils retenus
Bonne < seuil d’alerte indiquant un rejet anormal
Moyenne ≥ seuil d’alerte mais < aux 75 % de la valeur limite
Médiocre > 75% de la valeur limite et ≤ Valeur limite
Mauvaise > Valeur limite
Le graphique suivant montre qu’aucune boue
n’a été contaminée au-delà des valeurs limites,
le nombre de sites ayant produit des boues
contaminées de manière avérée en 2012 étant
de 4. Cette progression de la qualité des boues
provient, entre autres, de la mise en œuvre de
plans d’actions pour réduire les rejets de
polluants chez certains industriels.
Les dispositifs produisant des boues avec des
dépassements de 75 % de la valeur limite sont
au nombre de 7 (voir tableau suivant), chiffre
en baisse de 22 % par rapport à 2012.
Station d’épuration
Production de boues en TMS
Micropolluants concernés
Annet-sur-Marne
13 Cuivre
Compans 25 Cuivre
Dammarie-lès-Lys
2559 Benzo(b)
fluoranthène
Egreville 11 Cuivre
Fresnes-sur-Marne
3 Cuivre
Montereau-La Grande-
Paroisse 202 Mercure
Voulx 18
Benzo(b) fluoranthène et
Benzo(a) pyrène
Les teneurs élevées en cuivre sur certaines
stations d’épuration (Annet-sur-Marne,
Compans et Fresnes-sur-Marne) seraient liées
à la qualité de l’eau potable dont les
concentrations en cet élément trace
métallique sont plus élevées que la normale
(facteur 2 à 3) tout en restant largement en
dessous de la limite sanitaire. Une étude pour déterminer l’origine de ce phénomène est
souhaitable.
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E. La gestion agronomique des boues.
Les prestataires chargés des suivis agronomiques.
Deux sociétés assurent 90 % des prestations :
SEDE Environnement (filiale de Véolia-eau) et
SAUR. D’autres bureaux d’études
interviennent pour des maîtres d’ouvrage qui
sont, pour la plupart, en régie : Terralys,
Valterra et Finor. La Mission de Valorisation
Agricole des Boues du SATESE réalise le suivi
agronomique pour deux communes
(Bazoches-les-Bray et Choisy-en-Brie).
Les teneurs en éléments traces métalliques des sols.
En 2015, il a été relevé 3 dépassements des
valeurs limites sur 484 analyses. Le métal
incriminé est le mercure avec deux communes
concernées (Villeneuve-sous-Dammartin et
Nantouillet). Des résultats d’analyses similaires
avaient déjà été trouvés dans ce secteur.
De manière générale, les teneurs restent largement en dessous des valeurs limites.
Les dates d’épandage.
Les dates d’épandage réglementaires définies
dans le cadre du Programme d’Actions
Départemental pour la maîtrise des pollutions
diffuses (PAD) sont respectées.
99 % des boues sont épandus en été entre le
15 juillet et le 30 septembre 2015. Les
épandages précoces (mars) sont rares car peu adaptés aux pratiques agricoles du
département (grandes cultures).
L’assolement.
Depuis 2012, une légère évolution a été relevée sur deux points :
Augmentation du taux d’implantation de
cultures intermédiaires pièges à nitrates
(CIPAN), celui-ci atteignant 97 % et
correspondant à l’objectif. Cette pratique
est devenue obligatoire dans le quatrième
programme d’actions départemental de
maîtrise des pollutions diffuses d’origine
agricole (PAD).
Réduction des épandages avant céréales
au profit du colza, culture valorisant bien
les boues de stations d’épuration. Ce
phénomène est facilité par une réduction
de la quantité de boue à épandre, les
agriculteurs orientant les apports vers les
cultures les plus appropriées à ce type de
produit.
(hiver)
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Localisation des épandages.
La carte ci-contre présente les quantités de
boues liées à l’assainissement, y compris les
boues en provenance de stations d’épuration
extérieures au département (boues d’Achères,
essentiellement). Ces boues représentent un
tonnage de 6 500 tonnes de produit brut, soit
environ 13 % de la quantité épandue.
F. Perspectives pour les années à venir.
Les filières de traitement des boues qui
peuvent être un facteur limitant pour le bon
fonctionnement des stations d’épuration
âgées vont progressivement s’améliorer dans
le cadre des projets de reconstruction. A court
terme, les filières d’élimination des boues ne
devraient plus évoluer puisque les
investissements majeurs en matière de
traitement complémentaire sont déjà réalisés.
Par contre, la méthanisation des boues à des
fins énergétiques devrait se développer sur
certaines stations d’épuration de taille
importante et permettre une réduction
significative du tonnage produit. D’ores et
déjà, la Communauté d’Agglomération de
Melun-Val-de-Seine (CAMVS) et le Syndicat
Intercommunal de l’Agglomération de Marne-
la-Vallée (SIAM) ont engagé des projets ou des
réflexions pour la production de biogaz.
Logiquement, ces projets pourraient remettre
en cause le choix de l’incinération, solution par
ailleurs peu satisfaisante sur le plan du
développement durable mais qui permet
néanmoins de disposer sur le département de
possibilités de traitement ultime en cas de
boues polluées.
CHIFFRES CLÉS
Pour aller plus loin sur les différents procédés de traitement et d’élimination des
boues, vous pouvez consulter les fiches techniques disponibles sur le site de l’eau du
Département.
18 160 TMS Produites en 2015 par 225 stations
d’épuration
82 % Des boues produites par les 25 stations
d’épuration de plus de 10 000 EH
87 % Des boues déshydratées mécaniquement
66 % Des boues valorisées en agriculture par
épandage direct ou après compostage
30 % Des boues incinérées
19 % Des boues compostées sur 14 plateformes
dont 6 situées sur le département